地下工程施工课件第1章岩石平洞钻爆法施工.ppt

1、 第第1 1章章 岩石平洞钻爆法施工岩石平洞钻爆法施工11.1.11.1.1 全断面一次开挖法全断面一次开挖法1.1.2 1.1.2 分断面两次开挖法分断面两次开挖法1.1.3 1.1.3 台阶工作面法台阶工作面法1.1.4 1.1.4 导洞施工法导洞施工法分部开挖法分部开挖法主要内容主要内容一次开挖法一次开挖法21.1.1 1.1.1 全断面一次开挖法全断面一次开挖法 全断面一次开挖成形。全断面一次开挖成形。按整个设计掘进断面一次向前挖掘推进的施工方法。在工按整个设计掘进断面一次向前挖掘推进的施工方法。在工作面的全部垂直面上打眼，然后作面的全部垂直面上打眼，然后同时爆破或分次爆破同时爆破或分

2、次爆破，使整个，使整个工作面推进一个进尺。工作面推进一个进尺。3 开挖断面较大时，采用凿岩开挖断面较大时，采用凿岩台车或钻孔台架台车或钻孔台架钻孔，一次爆破成钻孔，一次爆破成洞，通风排烟后，用洞，通风排烟后，用大型装岩（渣）大型装岩（渣）机机及配套的及配套的运载车辆运载车辆将矸石运出。将矸石运出。台架一般为自制，如图。台架一般为自制，如图。4 矿山巷道矿山巷道断面较小，一般先登矸进行拱部锚喷支护，矸石断面较小，一般先登矸进行拱部锚喷支护，矸石出完后再进行墙部支护。出完后再进行墙部支护。交通隧道交通隧道断面大，通常需进行两次支护，初次支护用钢拱断面大，通常需进行两次支护，初次支护用钢拱架及锚喷，

3、二次支护配备有活动模板及衬砌台车灌筑且在后期架及锚喷，二次支护配备有活动模板及衬砌台车灌筑且在后期进行。进行。适用条件适用条件:围岩稳定、坚硬、完整、开挖后不需临时支护的围岩稳定、坚硬、完整、开挖后不需临时支护的类围岩的石质巷（隧）道以及高度不超过类围岩的石质巷（隧）道以及高度不超过5m、断面不、断面不超过超过30m2的中小型断面巷道。的中小型断面巷道。但近几年来，随着大型施工设备的不断出现、施工机械但近几年来，随着大型施工设备的不断出现、施工机械化程度和施工技术的不断提高，全断面一次施工的隧道越来化程度和施工技术的不断提高，全断面一次施工的隧道越来越多。越多。5优点优点:洞内作业空间大，工作

4、面宽敞，能使用大型高效设备；洞内作业空间大，工作面宽敞，能使用大型高效设备；施工组织与管理比较简单；施工组织与管理比较简单；能较好地发挥深孔爆破的优越性；能较好地发挥深孔爆破的优越性；通风、运输、排水、管线铺设等工作较便利。通风、运输、排水、管线铺设等工作较便利。缺点缺点:要使用笨重而昂贵的钻架；一次投资大；由于使用要使用笨重而昂贵的钻架；一次投资大；由于使用了大型机具，需要有相应的施工便道、组装场地、检修设备了大型机具，需要有相应的施工便道、组装场地、检修设备以及能源等；隧道较长、地质情况多变必须改换其它施工方以及能源等；隧道较长、地质情况多变必须改换其它施工方法时需要较多时间；多台钻机同时

5、工作时的噪音极大。法时需要较多时间；多台钻机同时工作时的噪音极大。62.1.2 2.1.2 分断面两次开挖法分断面两次开挖法 该法是将断面分成两部分，在全长范围内或一个较长的区该法是将断面分成两部分，在全长范围内或一个较长的区段内段内先开挖好一个部分先开挖好一个部分，再开挖另一个部分再开挖另一个部分。适合于：适合于：稳定岩层中断面较大、长度较短隧道稳定岩层中断面较大、长度较短隧道 要求快速施工要求快速施工,为另一隧道探清地质情况的隧道为另一隧道探清地质情况的隧道 根据各分层施工顺序不同，分为：根据各分层施工顺序不同，分为：上半断面先行施工法上半断面先行施工法 下半断面先行施工法下半断面先行施工

6、法 先导洞后全断面扩挖法先导洞后全断面扩挖法7 先将隧道上半断面在全长范围内开挖完毕，然后再开挖下先将隧道上半断面在全长范围内开挖完毕，然后再开挖下半断面。上下断面面积的比值取决于所采用的开挖设备和岩石半断面。上下断面面积的比值取决于所采用的开挖设备和岩石的稳定性。的稳定性。上分层开挖时作好初次支护，多用喷锚支护。下分层开挖上分层开挖时作好初次支护，多用喷锚支护。下分层开挖时，洞道两侧进行初次支护并与上部支护接拱。时，洞道两侧进行初次支护并与上部支护接拱。下分层可采取垂直、倾斜或者水平的炮眼进行爆破开挖，下分层可采取垂直、倾斜或者水平的炮眼进行爆破开挖，钻孔和装岩可同时进行。钻孔和装岩可同时进

7、行。下部断面推进一定距离后，在后方进行二次支护（衬砌）下部断面推进一定距离后，在后方进行二次支护（衬砌）（1）上半断面先行施工法）上半断面先行施工法8 特点：特点：开挖面高度不大；开挖面高度不大；不需要笨重的衬砌模板和笨重的钻架；不需要笨重的衬砌模板和笨重的钻架；下分层运岩和钻孔可平行作业，进度快；下分层运岩和钻孔可平行作业，进度快；下分层爆破有两个临空面，效率高；下分层爆破有两个临空面，效率高；需需在两个平面上铺设道路和管道在两个平面上铺设道路和管道。9 先将下半断面开挖完，再开挖上半断面。先将下半断面开挖完，再开挖上半断面。下半断面采用全断面开挖并下半断面采用全断面开挖并进行衬砌进行衬砌。

8、上部断面可以站。上部断面可以站在岩堆上钻孔（水平孔）或从隧道地板向上钻垂直孔。在岩堆上钻孔（水平孔）或从隧道地板向上钻垂直孔。在下部掘通后，上部可从两个洞口组织钻孔和装岩作业。在下部掘通后，上部可从两个洞口组织钻孔和装岩作业。（2）下半断面先行施工法下半断面先行施工法 只在一定地质条件下及没有钻架或使用钻架不经济时使只在一定地质条件下及没有钻架或使用钻架不经济时使用。用。主要缺点：主要缺点：岩堆上钻孔不方便也不安全。岩堆上钻孔不方便也不安全。下断面开挖时要支护顶板，浪费。下断面开挖时要支护顶板，浪费。10 先沿中线开挖导洞，再扩挖。先沿中线开挖导洞，再扩挖。导洞位置：隧道导洞位置：隧道底板底板

9、或或顶板顶板或或中部中部（拱基线水平）。（拱基线水平）。导洞施工：导洞施工：钻爆法或掘进机钻爆法或掘进机。优点：有利于地质调查、水及有害气体的排放；优点：有利于地质调查、水及有害气体的排放；能使岩体中的高应力预先释放；能使岩体中的高应力预先释放；便于多头扩挖，爆破效率高，施工速度快。便于多头扩挖，爆破效率高，施工速度快。（3）先导洞后全断面扩挖法先导洞后全断面扩挖法11 南昆铁路米花岭隧道先导坑后全断面扩挖设备布置南昆铁路米花岭隧道先导坑后全断面扩挖设备布置1门架式凿岩台车；门架式凿岩台车；2挖装机；挖装机；3梭式矿车；梭式矿车；4蓄电池电机车蓄电池电机车 121.1.3 1.1.3 台阶工作

10、面法台阶工作面法 将巷（隧）道断面分成若干（一般为将巷（隧）道断面分成若干（一般为23）个分层，各）个分层，各分层在分层在一定距离内一定距离内呈台阶状同时推进。呈台阶状同时推进。形式：形式：正台阶、正台阶、反台阶反台阶特点：特点：缩小了断面高度，不需笨重的钻孔设备；缩小了断面高度，不需笨重的钻孔设备；后一台阶有两个临空面，爆破效率高。后一台阶有两个临空面，爆破效率高。1）正台阶施工法）正台阶施工法（下行分层施工法）（下行分层施工法）13正台阶施工法正台阶施工法（下行分层施工法）（下行分层施工法）先开挖上半断面，待开挖至一定距离后再同时开挖下半断先开挖上半断面，待开挖至一定距离后再同时开挖下半断

11、面的施工方法。面的施工方法。形式：形式：长台阶法、中台阶法（长台阶法、中台阶法（1020m）、短台阶法）、短台阶法（46m）、微台阶法（）、微台阶法（23m）。）。14南京地铁一号线土质隧道南京地铁一号线土质隧道“长台阶工作面长台阶工作面”施工施工 卸土口卸土口手推车手推车 铺板铺板钢拱架钢拱架墙部支架腿。与拱架联接墙部支架腿。与拱架联接运渣车运渣车横梁横梁15 上下分层的错距要合理。过大，上分层出岩困难；过小，上下分层的错距要合理。过大，上分层出岩困难；过小，上分层钻眼不便。上分层钻眼不便。应尽量减少分层数。应尽量减少分层数。要根据围岩情况及永久衬砌形式合理确定掘和砌之要根据围岩情况及永久衬

12、砌形式合理确定掘和砌之 间的协间的协调关系。调关系。施工要点：施工要点：特点：特点：上部钻孔可与下部装渣同时作业上部钻孔可与下部装渣同时作业适用：适用：围岩稳定性较好。岩石或土层。围岩稳定性较好。岩石或土层。16上部台阶预留核心土环挖法上部台阶预留核心土环挖法 如果顶部围岩不好时，上台阶施工应采用环挖预留核如果顶部围岩不好时，上台阶施工应采用环挖预留核心土法，即先进行顶部环形开挖，并进行初次支护，再挖心土法，即先进行顶部环形开挖，并进行初次支护，再挖去中心土，施工顺序图所示。去中心土，施工顺序图所示。172）反台阶施工法）反台阶施工法（上行分层施工法）（上行分层施工法）先挖掘下部分层，再依次向

13、上挖掘其余各分层。先挖掘下部分层，再依次向上挖掘其余各分层。特点：特点：下部断面可全宽开挖，空间大，便于出渣、运输。下部断面可全宽开挖，空间大，便于出渣、运输。上部施工需架设棚架。上部施工需架设棚架。较适合于围岩稳定情况。较适合于围岩稳定情况。安全性比较差，故应用不多。安全性比较差，故应用不多。181.1.4 1.1.4 导洞施工法导洞施工法 先以一个或多个小断面导洞（也称导坑）先以一个或多个小断面导洞（也称导坑）超前一定距离超前一定距离开开挖，随后逐步扩挖至设计断面，并相机进行砌筑的方法。挖，随后逐步扩挖至设计断面，并相机进行砌筑的方法。主要用于：地质条件复杂或断面特大的工程。主要用于：地质

14、条件复杂或断面特大的工程。中央下导洞施工法中央下导洞施工法先墙后拱法先墙后拱法先拱后墙法先拱后墙法中央上导洞施工法中央上导洞施工法侧壁导洞施工法侧壁导洞施工法 中洞法中洞法单侧壁导洞法单侧壁导洞法双侧壁导洞法双侧壁导洞法中隔墙法中隔墙法19 顶部：先挑顶后开帮，在开帮的同时完成砌墙工作。顶部：先挑顶后开帮，在开帮的同时完成砌墙工作。上部石渣均可经由漏斗漏到棚下的上部石渣均可经由漏斗漏到棚下的斗车斗车内。内。围岩条件允许时，可将围岩条件允许时，可将部与部与部合并、部合并、部与部与部合并、部合并、部与部与部合并，即成为三部开挖法。部合并，即成为三部开挖法。1）中央下导洞施工法）中央下导洞施工法（1

15、）先墙后拱法）先墙后拱法20优点优点：可容纳较多人员同时施工；可容纳较多人员同时施工；上部爆破临空面多，爆破效果好；上部爆破临空面多，爆破效果好；棚架上石渣由漏斗口漏入车内，省力。棚架上石渣由漏斗口漏入车内，省力。先墙后拱连续衬砌施工，整体性好。先墙后拱连续衬砌施工，整体性好。缺点：缺点：需要长棚架，耗材多，棚架易炸坏。需要长棚架，耗材多，棚架易炸坏。工作面距离长，围岩暴露时间长，不利安全。工作面距离长，围岩暴露时间长，不利安全。21特点：特点：效率高，速度快，安全好。效率高，速度快，安全好。耗材多，爆破易损坏棚架，衬砌整体性差。耗材多，爆破易损坏棚架，衬砌整体性差。条件允许时，也可将条件允许

16、时，也可将、部合并，部合并，、部合并，与部合并，与部形成三部开挖法，以使工序简化。部形成三部开挖法，以使工序简化。（2）先拱后墙法）先拱后墙法222）中央上导坑施工法中央上导坑施工法 导坑导坑超前开挖并架临时支撑，随后落底超前开挖并架临时支撑，随后落底，更换导坑支，更换导坑支撑。最后依次扩大两侧撑。最后依次扩大两侧，并立即进行砌筑，并立即进行砌筑。然后挖掘然后挖掘（可分层开挖），两侧墙（可分层开挖），两侧墙、交替开挖，每交替开挖，每侧开挖完成后立即砌墙侧开挖完成后立即砌墙和和。23 适用适用：围岩稳定性较差的石质或土质隧道：围岩稳定性较差的石质或土质隧道 长度较短（长度较短（300m以内）的隧

17、道。以内）的隧道。特点特点：拱部衬砌及时，围岩暴露时间短。拱部衬砌及时，围岩暴露时间短。施工干扰大，进度慢。施工干扰大，进度慢。衬砌整体性差。衬砌整体性差。24 （1）单侧壁导洞法）单侧壁导洞法 先在隧道的一侧超前开先在隧道的一侧超前开挖一个小断面导洞，再开挖挖一个小断面导洞，再开挖其余部分。其余部分。适用：断面较大，松软围岩。适用：断面较大，松软围岩。注意：注意：导洞宽度：不能太大，一般不超过洞导洞宽度：不能太大，一般不超过洞宽的一半，否则就成为中隔墙法了。宽的一半，否则就成为中隔墙法了。导洞高度：到起拱线为宜。导洞高度：到起拱线为宜。3）侧壁导洞法）侧壁导洞法25 首先开挖导洞首先开挖导洞

18、1，并进行钢拱架支撑，并进行钢拱架支撑和锚喷支护，待导洞向前掘进一定距离后，和锚喷支护，待导洞向前掘进一定距离后，再在后面进行基本断面再在后面进行基本断面2和和3部分的开挖，部分的开挖，并进行初次支护。并进行初次支护。2、3部分采用正台阶式开挖，掘至导部分采用正台阶式开挖，掘至导洞位置后，停止掘进，拆除中间支撑，施洞位置后，停止掘进，拆除中间支撑，施工仰拱。工仰拱。123临时支撑 如果围岩条件许可，如果围岩条件许可，2、3部分也可不设台阶，一部分也可不设台阶，一步开挖步开挖 26（2）双侧壁导洞法（眼镜法）双侧壁导洞法（眼镜法）适用于浅埋大跨度隧道，地表下沉量要求严格，围岩条件特适用于浅埋大跨

19、度隧道，地表下沉量要求严格，围岩条件特别差时。两侧导洞可同时施工（两开挖面前后应错开一定距离），别差时。两侧导洞可同时施工（两开挖面前后应错开一定距离），也可先后施工。两侧导洞分台阶式开挖，中部可分也可先后施工。两侧导洞分台阶式开挖，中部可分23层、呈层、呈台阶式开挖。台阶式开挖。27 设横撑（双眼镜法）设横撑（双眼镜法）如果侧向变形大，也可在导洞的中部设置横撑，形成双眼镜如果侧向变形大，也可在导洞的中部设置横撑，形成双眼镜。两侧导洞每一部分挖完后都要进行初次支护，并设置临时两侧导洞每一部分挖完后都要进行初次支护，并设置临时壁墙支撑。临时支撑在砌筑仰拱时拆除。壁墙支撑。临时支撑在砌筑仰拱时拆除

20、。28 在软弱围岩大隧道中，先开挖隧道的一侧，并在软弱围岩大隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁墙，然后再分部开挖隧道的另一侧的施施作中隔壁墙，然后再分部开挖隧道的另一侧的施工方法。如围岩不好，每侧开挖时可采用台阶法。工方法。如围岩不好，每侧开挖时可采用台阶法。4）中隔壁法）中隔壁法（1）CD法法台阶法台阶法29 隧道宽度较大，如果围岩很不稳定，侧向变形大，仅竖向隧道宽度较大，如果围岩很不稳定，侧向变形大，仅竖向设置中隔墙难以保证隧道的稳定性时，就需采用交叉中隔墙施设置中隔墙难以保证隧道的稳定性时，就需采用交叉中隔墙施工法，即在水平方向再设置工法，即在水平方向再设置12层横向支撑层横向支撑。

21、1234 （2 2）CRDCRD法法:交叉中隔墙法交叉中隔墙法30123456设两道横支撑设两道横支撑315）中洞法）中洞法3233挪威地下冰球场（奥运会用）挪威地下冰球场（奥运会用）长长90m，宽，宽60m，高高25m容纳容纳6000人人1991年开工年开工1993年建成年建成工程实例工程实例34北京地铁西单车站北京地铁西单车站35北京饭店地下停车场：北京饭店地下停车场：36n钻眼机具钻眼机具n掏槽方式掏槽方式n爆破参数爆破参数n炮眼布置炮眼布置n装药结构与起爆技术装药结构与起爆技术n爆破说明书和爆破图表爆破说明书和爆破图表 主要内容主要内容37 1.2.1 钻眼工作钻眼工作1）钻眼机械）钻

22、眼机械 钻机分类：钻机分类：38（1）气腿式风动凿岩机（使用最为普遍）气腿式风动凿岩机（使用最为普遍）气腿式风动凿岩机气腿式风动凿岩机 多台凿岩机同时钻眼：凿岩机台数，一般每多台凿岩机同时钻眼：凿岩机台数，一般每0.60.8m洞洞宽配备一台。或根据岩石情况确定：坚硬岩石中，常为宽配备一台。或根据岩石情况确定：坚硬岩石中，常为2.02.5m2配备一台；在中硬岩石中，可按配备一台；在中硬岩石中，可按2.53.5m2配备一台。配备一台。在高度较大的地下工程、采用多台凿岩机同时工作时，要使在高度较大的地下工程、采用多台凿岩机同时工作时，要使用自制凿岩台架。用自制凿岩台架。39 风管、水管连接风管、水管

23、连接 掘进面使用风、水设备较多，且拆卸移动频繁。为减小影响，掘进面使用风、水设备较多，且拆卸移动频繁。为减小影响，供风、供水设施应予以恰当的布置。供风、供水设施应予以恰当的布置。一般情况下，布置如图所示：在工作面集中供风、供水，一般情况下，布置如图所示：在工作面集中供风、供水，将分风、分水器设置在洞道两侧，既方便钻眼，又不影响其它将分风、分水器设置在洞道两侧，既方便钻眼，又不影响其它工作。分风、分水器通过集中胶管与主干管连接。工作。分风、分水器通过集中胶管与主干管连接。40凿岩机器人凿岩机器人凿岩台车凿岩台车（2）凿岩台车）凿岩台车412）钻具：）钻具：n 钎杆：钎杆：冲击式凿岩的工具，传递冲

24、击功冲击式凿岩的工具，传递冲击功 整体钎子、活动钎子（广泛使用）整体钎子、活动钎子（广泛使用）。中空六边形中空六边形或中空圆形（重型钻机或深孔接杆钻进）或中空圆形（重型钻机或深孔接杆钻进）钎头：钎头：一字形、十字形、字形、柱齿形一字形、十字形、字形、柱齿形等。等。柱齿形是一种新发展起来的钎头，其特点是重复破碎少、柱齿形是一种新发展起来的钎头，其特点是重复破碎少、耐磨，适用于磨蚀性高的岩层。耐磨，适用于磨蚀性高的岩层。42柱柱齿齿钻钻头头431.2.2 爆破工作爆破工作炮眼类型炮眼类型按用途和位置分：按用途和位置分：掏槽眼掏槽眼 辅助眼（辅助眼（崩落眼）崩落眼）周边眼周边眼：顶眼顶眼 帮眼帮眼

25、底眼底眼44布置实例布置实例45按钻孔的角度分按钻孔的角度分：斜眼掏槽：斜眼掏槽：炮眼方向与工作面倾斜。孔眼受巷道断面大小的炮眼方向与工作面倾斜。孔眼受巷道断面大小的限制，碎石抛掷距离大。限制，碎石抛掷距离大。直眼掏槽：直眼掏槽：垂直于工作面且相互平行。可实现多台钻机同时垂直于工作面且相互平行。可实现多台钻机同时作业；矸石抛掷距离小，岩堆集中；不受断面大小限制。但作业；矸石抛掷距离小，岩堆集中；不受断面大小限制。但总炮眼数目多，炸药消耗量大。总炮眼数目多，炸药消耗量大。按钻孔的布置形式分：按钻孔的布置形式分：锥形、楔形、单向形、角柱式、螺旋式等锥形、楔形、单向形、角柱式、螺旋式等 1）掏槽方式

26、掏槽方式46（1）锥形掏槽）锥形掏槽 属于斜眼掏槽，爆破后槽口呈角锥形，常用于坚硬或中硬属于斜眼掏槽，爆破后槽口呈角锥形，常用于坚硬或中硬整体岩层。根据孔数的不同有三眼锥形和四眼锥形。整体岩层。根据孔数的不同有三眼锥形和四眼锥形。这种掏槽不易受工作面岩层层理、节理及裂隙的影响，掏槽这种掏槽不易受工作面岩层层理、节理及裂隙的影响，掏槽力量集中，故较为常用。但打眼时眼孔方向掌握较难。力量集中，故较为常用。但打眼时眼孔方向掌握较难。47 适用于各种岩层，特别是中硬以上岩层。掏槽可靠，技术简适用于各种岩层，特别是中硬以上岩层。掏槽可靠，技术简单、应用最广。槽口水平时称为水平楔形，垂直时称为垂直楔单、应

27、用最广。槽口水平时称为水平楔形，垂直时称为垂直楔形。炮眼底部两眼相距形。炮眼底部两眼相距200300mm，炮眼与工作面相交角度，炮眼与工作面相交角度为为60 左右。断面较大、岩石较硬、眼孔较深时，还可采用复楔左右。断面较大、岩石较硬、眼孔较深时，还可采用复楔形，内楔眼深较小，装药也较少，并先行起爆。形，内楔眼深较小，装药也较少，并先行起爆。一般情况下采用垂直楔形较多。一般情况下采用垂直楔形较多。（2）楔形掏槽）楔形掏槽 水平楔形 垂直楔形 复楔形 48（3）单向掏槽）单向掏槽适用于中硬或具有明显层理、裂隙或松软夹层的岩层。根据适用于中硬或具有明显层理、裂隙或松软夹层的岩层。根据自然弱面的赋存情

28、况，可分别采用底部、侧部或中部掏槽，如自然弱面的赋存情况，可分别采用底部、侧部或中部掏槽，如图图1.23所示。底部掏槽中炮眼向上的称爬眼，向下的称插眼。所示。底部掏槽中炮眼向上的称爬眼，向下的称插眼。侧部掏槽一般向外倾斜，倾斜角度为侧部掏槽一般向外倾斜，倾斜角度为50 70。单向掏槽 49（4）角柱式掏槽）角柱式掏槽适用于中硬以上岩层。各眼相互平行且与工作面垂直。其中适用于中硬以上岩层。各眼相互平行且与工作面垂直。其中有的眼不装药，称为空眼。有的眼不装药，称为空眼。双空孔菱形 .六角柱形 单空孔三角柱形 中空四角柱形 50（5）螺旋式掏槽）螺旋式掏槽 所有装药眼都绕空眼呈螺旋线状布置。所有装药

29、眼都绕空眼呈螺旋线状布置。4号孔顺序起号孔顺序起爆，逐步扩大槽腔。爆，逐步扩大槽腔。爆破效果较好，炮眼较少而槽腔较大，后继起爆的装药爆破效果较好，炮眼较少而槽腔较大，后继起爆的装药眼易将碎石抛出。空眼距各装药眼（、号眼）眼易将碎石抛出。空眼距各装药眼（、号眼）的距离可依次取空眼直径的的距离可依次取空眼直径的1.8倍、倍、倍、倍、3.5倍、倍、4.5倍。遇到难爆岩石时，也可在、号和、倍。遇到难爆岩石时，也可在、号和、号眼之间各加一个空眼。空眼比装药眼深号眼之间各加一个空眼。空眼比装药眼深3040cm。512）爆破参数）爆破参数 （1）炸药消耗量炸药消耗量 单位炸药消耗量单位炸药消耗量:爆破每爆破

30、每m3原岩所需的炸药量原岩所需的炸药量。与许多因素有关，如炸药性质、岩石性质、断面大小、与许多因素有关，如炸药性质、岩石性质、断面大小、临空面多少、炮眼直径与深度等临空面多少、炮眼直径与深度等。式中：式中：f岩石坚固性系数；岩石坚固性系数；S巷首掘进断面积，巷首掘进断面积，m2；K考虑炸药爆力的修正系数，考虑炸药爆力的修正系数，K=525/P，P所选用炸药的爆力，所选用炸药的爆力，mL。SfKq/1.152 要根据断面尺寸、炮眼深度、炮眼利用率即可求出每循环要根据断面尺寸、炮眼深度、炮眼利用率即可求出每循环所使用的所使用的总炸药消耗量总炸药消耗量。按单位炸药消耗量计算：按单位炸药消耗量计算：p

31、mqSNq单位炸药消耗量，单位炸药消耗量，S巷道掘进断面面积巷道掘进断面面积 炮眼利用率，炮眼利用率，m每个药卷的长度每个药卷的长度 p每个药卷重量；每个药卷重量；炮眼的平均装药系数炮眼的平均装药系数 （2）炮孔数目）炮孔数目323.3fSN 经验公式：经验公式：53 （4）炮孔直径）炮孔直径 采用标准直径采用标准直径3235mm药卷时，炮眼直径常为药卷时，炮眼直径常为3843mm。孔径比药卷直径大。孔径比药卷直径大57mm。（3）炮眼深度）炮眼深度 指炮眼眼底至临空面的垂直距离。指炮眼眼底至临空面的垂直距离。与掘进速度、钻孔设备、循环方式、断面大小等有关。与掘进速度、钻孔设备、循环方式、断面

32、大小等有关。根据经验，一般取掘进断面高（或宽）的根据经验，一般取掘进断面高（或宽）的0.50.8倍；倍；也可根据所使用的钻眼设备确定：也可根据所使用的钻眼设备确定：气腿式凿岩机，一般为气腿式凿岩机，一般为1.52.5m；中小型台车或其它重型钻机，一般为中小型台车或其它重型钻机，一般为2.03.0m；大型门架式凿岩台车，可达大型门架式凿岩台车，可达45m。543)炮眼布置炮眼布置（1）选择掏槽方式，先布置周边眼，再布置辅助眼。）选择掏槽方式，先布置周边眼，再布置辅助眼。（2）掏槽眼一般布置在开挖面中部或稍偏下，并比其它炮）掏槽眼一般布置在开挖面中部或稍偏下，并比其它炮眼深眼深1020cm左右。左

33、右。（3）帮眼和顶眼一般布置在设计掘进断面轮廓线上。眼底）帮眼和顶眼一般布置在设计掘进断面轮廓线上。眼底超出设计轮廓线超出设计轮廓线10cm左右，软岩中有眼口应在设计轮廓线内左右，软岩中有眼口应在设计轮廓线内1020cm。（4）底眼眼口应高出底板水平）底眼眼口应高出底板水平15cm左右；眼底超过底板水左右；眼底超过底板水平平1020cm，眼深宜与掏槽眼相同。，眼深宜与掏槽眼相同。（5）辅助眼圈距一般为）辅助眼圈距一般为6580cm，密集系数一般为，密集系数一般为0.8左左右。右。（6）炮眼布置要均匀，间距通常为）炮眼布置要均匀，间距通常为0.81.2m。554）装药结构）装药结构n 偶合装药偶

34、合装药：药径与眼径相等。：药径与眼径相等。n 不偶合装药不偶合装药：药径小于眼径。：药径小于眼径。n 连续装药连续装药：装药之间连续，没有间：装药之间连续，没有间 隔。隔。n 间隔装药间隔装药：装药在眼内分段装填，装药之间：装药在眼内分段装填，装药之间有炮泥或空气使之隔开。有炮泥或空气使之隔开。n 正向起爆装药正向起爆装药：起爆雷管在炮眼眼口处，炮：起爆雷管在炮眼眼口处，炮轰向眼底传播。轰向眼底传播。n 反向起爆装药反向起爆装药：起爆雷管在炮眼底部，炮轰：起爆雷管在炮眼底部，炮轰向眼口传播。向眼口传播。56装药结构图装药结构图a偶合装药；偶合装药；b不偶合装药；不偶合装药；c连续装药；连续装药

35、；d间隔装药；间隔装药；e无炮泥反向起爆装药；无炮泥反向起爆装药；f正向起爆装药正向起爆装药575）起爆）起爆起爆方法起爆方法：电力起爆、非电力起爆：电力起爆、非电力起爆非电起爆：火雷管、导爆索、导爆管等。非电起爆：火雷管、导爆索、导爆管等。起爆安全起爆安全：专人、撤人、警戒、瞎跑处理：专人、撤人、警戒、瞎跑处理 起爆顺序起爆顺序：掏槽眼：掏槽眼-辅助眼辅助眼-帮眼帮眼-顶眼、底眼顶眼、底眼586）光面爆破）光面爆破光面爆破：光面爆破：指沿隧道设计轮廓线布置间距较小、相互平行的炮眼，控指沿隧道设计轮廓线布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，采用不偶合装药，同时起爆，使炸药的制每个

36、炮眼的装药量，采用不偶合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，使爆破面沿周边眼爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，使爆破面沿周边眼崩落出来，在围岩上形成较为平整的岩面。崩落出来，在围岩上形成较为平整的岩面。质量标准：质量标准：岩面上均匀眼痕的眼数岩面上均匀眼痕的眼数周边眼总数的周边眼总数的50；超挖尺寸超挖尺寸150mm，欠挖不得超过质量标准规定；，欠挖不得超过质量标准规定；岩石上不应有明显的炮震裂缝。岩石上不应有明显的炮震裂缝。59 （1）合理布置周边眼）合理布置周边眼 周边炮眼密集系数周边炮眼密集系数m=E/W，一般为，一般为0.81.0，软岩时取小，软岩时取小值

37、，硬岩和断面大时取大值。一般为值，硬岩和断面大时取大值。一般为4070cm。（2）合理选择装药参数）合理选择装药参数 减小减小装药量，采用小直径药卷，选用低密度低爆速炸药。装装药量，采用小直径药卷，选用低密度低爆速炸药。装药结构采用不偶合装药或空气柱装药。药结构采用不偶合装药或空气柱装药。（3）钻眼爆破作业）钻眼爆破作业 炮眼应相互平行且垂直于工作面，开孔位置准确。炮眼偏炮眼应相互平行且垂直于工作面，开孔位置准确。炮眼偏斜角度不要超过斜角度不要超过5。内圈眼与周边眼应采用相同的斜率钻眼。内圈眼与周边眼应采用相同的斜率钻眼。（4）特殊措施特殊措施 切槽法、缝管法、聚能药包法等切槽法、缝管法、聚能

38、药包法等 实现光面爆破的措施：实现光面爆破的措施：607）爆破图表）爆破图表爆破图表编制是施工组织设计中的一个重要组成部分。爆破图表编制是施工组织设计中的一个重要组成部分。（1）搜集爆破工程的原始资料，工程断面形状和尺寸，穿过）搜集爆破工程的原始资料，工程断面形状和尺寸，穿过岩层的性质，地质条件以及瓦斯情况。岩层的性质，地质条件以及瓦斯情况。（2）选用的钻眼爆破器材：炸药、雷管、凿岩机。）选用的钻眼爆破器材：炸药、雷管、凿岩机。（3）计算或选择爆破参数：掏槽方式，眼径，深度，数目，）计算或选择爆破参数：掏槽方式，眼径，深度，数目，耗药量。耗药量。（4）爆破网络的计算和设计）爆破网络的计算和设计

39、 （5）绘制爆破图表：）绘制爆破图表：炮眼布置图炮眼布置图 炮眼布置参数表炮眼布置参数表 爆破技术经济指标表爆破技术经济指标表61炮眼布置图炮眼布置图62序号炮眼名称眼号眼数/个眼深/m眼距/mm倾 角/装药量/kg起爆顺序联线方式水平垂直单孔小计1中心眼012.79090串联2掏槽眼1331.550090901.354.053掏槽眼4632.725090901.203.604辅助掏槽眼71042.785090902.409.605辅助眼1120102.580090901.6516.506辅助眼2131112.580090901.6518.157边 眼3250192.560087870.815

40、.28底 眼515882.580090871.6513.29合 计5980.30爆破参数表爆破参数表63爆破技术经济指标表爆破技术经济指标表指标名称单位数量指标名称单位数量掘进断面积岩石性质工作面瓦斯情况炸药名称雷管名称循环炸药用量循环雷管用量 m2 kg发20.71中硬岩（f=46）无2号岩石硝铵段发（延时100ms）80.358炮眼利用率循环进尺循环实体岩石量炸药单位消耗量雷管单位消耗量每m进尺炸药消耗量每m进尺雷管消耗量%m m3 kg/m3发/m3kg发852.1344.111.821.3137.7027.23641.3.1 装渣工作装渣工作装渣机类型装渣机类型按取渣构件名称：铲斗式、

41、耙斗式、蟹爪式、立爪式按取渣构件名称：铲斗式、耙斗式、蟹爪式、立爪式 按行车方式分：轨轮式、胶轮式、履带式按行车方式分：轨轮式、胶轮式、履带式按驱动方式分：电动、风动、液压、内燃式按驱动方式分：电动、风动、液压、内燃式 按卸渣方向分：后卸式、前卸式、侧卸式按卸渣方向分：后卸式、前卸式、侧卸式 651）铲斗前卸式装渣机）铲斗前卸式装渣机 多采用轮胎行走。轮胎行走的铲斗式装渣机多采用铰接车身，燃油发动机驱动；装渣机转弯半径小，移动灵活；铲取力强，铲斗容量大，达0.763.8m3，工作能力强；可侧卸也可前卸，卸渣准确。但燃油废气会污染洞内空气，需配备净化器或加强隧道通风。662）耙斗式装渣机）耙斗式

42、装渣机 结构简单，电动轨轮式，矿山中应用最为广泛。结构简单，电动轨轮式，矿山中应用最为广泛。用卡轨器将机体固定在轨道上。工作时，通过操纵手把启用卡轨器将机体固定在轨道上。工作时，通过操纵手把启动传动装置，驱使主绳滚筒转动，牵引耙斗把渣石耙到卸料动传动装置，驱使主绳滚筒转动，牵引耙斗把渣石耙到卸料槽。此时，副绳滚筒从动并放出钢丝绳，渣石靠自重从槽口槽。此时，副绳滚筒从动并放出钢丝绳，渣石靠自重从槽口卸载入渣车。然后使副绳滚筒转动，主绳滚筒变为从动，耙卸载入渣车。然后使副绳滚筒转动，主绳滚筒变为从动，耙斗空载返回工作面。如此往复运行装渣。斗空载返回工作面。如此往复运行装渣。673）铲斗侧卸式装渣机

43、）铲斗侧卸式装渣机 装渣效率比较高，常与转载机配合使用，形成以侧卸式装渣机装渣效率比较高，常与转载机配合使用，形成以侧卸式装渣机为主的机械化作业线。为主的机械化作业线。正面取渣，侧转卸载，履带正面取渣，侧转卸载，履带行走。行走。铲斗插入力大、斗容大、提升铲斗插入力大、斗容大、提升距离短；履带行走机动性好，距离短；履带行走机动性好，装渣宽度不受限制。装渣宽度不受限制。68蟹爪式蟹爪式4）爪式装渣机）爪式装渣机 是一种可连续工作的高效装岩机。按扒爪的布置形式有：是一种可连续工作的高效装岩机。按扒爪的布置形式有：蟹爪式、立爪式和蟹立爪式。蟹爪式、立爪式和蟹立爪式。由蟹爪、履带行走部分、输送机、液压系

44、统和电气系统由蟹爪、履带行走部分、输送机、液压系统和电气系统等部分组成。等部分组成。在前方受料盘上装有一对由曲轴带动的蟹爪式扒爪，装在前方受料盘上装有一对由曲轴带动的蟹爪式扒爪，装岩时受料盘插入岩堆，同时两个蟹爪交替将岩渣扒入受料盘，岩时受料盘插入岩堆，同时两个蟹爪交替将岩渣扒入受料盘，由刮板输送机将岩渣装入机后的运输车内。由刮板输送机将岩渣装入机后的运输车内。69蟹蟹立立爪爪式式 在大型机械化配套及快速掘进时，选用蟹爪式连续装在大型机械化配套及快速掘进时，选用蟹爪式连续装渣机配以胶带转载机的转载式装渣，转载机可一次连续装渣机配以胶带转载机的转载式装渣，转载机可一次连续装满数个斗车，节省大量调

45、车时间。满数个斗车，节省大量调车时间。701.3.2 运输工作运输工作运输方式：运输方式：1）有轨运输有轨运输：洞内铺设钢轨：洞内铺设钢轨 装载车辆装载车辆:斗车、矿车、矿平板车斗车、矿车、矿平板车 牵引车：蓄电池式、架线式、内燃式牵引车：蓄电池式、架线式、内燃式 2）无轨运输无轨运输：洞内无轨道：洞内无轨道 自卸汽车、胶轮农用车、手推车、胶带输送机自卸汽车、胶轮农用车、手推车、胶带输送机71蓄电池式电机车 架线式电机车 固定车厢式矿车 V形翻斗车 721）固定调车场调车）固定调车场调车1.3.3 调车工作调车工作732）浮放道岔调车）浮放道岔调车钢板对称浮放道岔及调车方法钢板对称浮放道岔及调

46、车方法 双轨错车场式浮放道岔及调车方法双轨错车场式浮放道岔及调车方法 743）移车器式调车）移车器式调车1-移车器；2-折叠式底架；3-车架平移式调车器调车平移式调车器调车75吊车式调车器调车吊车式调车器调车764）渣石转载）渣石转载胶带转载机：悬臂式、支撑式、悬挂式胶带转载机：悬臂式、支撑式、悬挂式 为减少调车时间，提高装装渣效率，装渣机不直接将渣石为减少调车时间，提高装装渣效率，装渣机不直接将渣石卸入运渣车，而是先装入转载机，再由转载机卸入运渣车。卸入运渣车，而是先装入转载机，再由转载机卸入运渣车。转载设备：胶带转载机、斗式转载机，前者采用较多。装渣时，转载设备：胶带转载机、斗式转载机，前

47、者采用较多。装渣时，转载机下由电机车推入一组空车，采用反复调车的方法，增加转载机下由电机车推入一组空车，采用反复调车的方法，增加连续装车的数目，连续调车数目为连续装车的数目，连续调车数目为2n1，n为转载机下能容纳为转载机下能容纳的矿车数目。的矿车数目。77悬挂式胶带转载机悬挂式胶带转载机78不良地质条件不良地质条件破碎带及断层破碎带及断层松散地层松散地层流沙地层流沙地层瓦斯地层瓦斯地层岩爆地层岩爆地层791.4.1 1.4.1 破碎带及断层施工破碎带及断层施工 施工前，应掌握断层带的所有情况。破碎带的宽度较施工前，应掌握断层带的所有情况。破碎带的宽度较大、破坏程度严重、破碎带的充填物情况复杂

48、且有较多地下水大、破坏程度严重、破碎带的充填物情况复杂且有较多地下水时，应在隧道一侧或两侧开挖调查导洞。导洞穿过断层后，宜时，应在隧道一侧或两侧开挖调查导洞。导洞穿过断层后，宜在较好的岩层中掘进一段距离再转入正洞。在较好的岩层中掘进一段距离再转入正洞。选择合理施工方法选择合理施工方法 应根据有关施工技术与机具设备条件，进度要求，材料应根据有关施工技术与机具设备条件，进度要求，材料供给等，慎重选择通过断层地段的施工方法。当断层带内充填供给等，慎重选择通过断层地段的施工方法。当断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时，比照松散地层中的超前软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时，比照松散地层中的超前支

49、护，采用先拱后墙法。岩体破碎严重或涌水量较大时，应先支护，采用先拱后墙法。岩体破碎严重或涌水量较大时，应先采用工作面注浆进行加固堵水。采用工作面注浆进行加固堵水。80(1)在地表设置截排系统引排。应坚持有疑必探。在地表设置截排系统引排。应坚持有疑必探。(2)随工作面的向前推进挖好排水沟。随工作面的向前推进挖好排水沟。(3)洞内有渗漏水时，应安置套管集中引排，使其不漫流。洞内有渗漏水时，应安置套管集中引排，使其不漫流。(4)各施工工序之间的距离宜尽量缩短，尽快全断面衬砌封闭。各施工工序之间的距离宜尽量缩短，尽快全断面衬砌封闭。(5)导洞不宜超前过多，掘进后随即将导洞予以临时衬砌。导洞不宜超前过多

50、，掘进后随即将导洞予以临时衬砌。(6)控制炮眼数量、深度及装药量，减小爆破对围岩的震动。控制炮眼数量、深度及装药量，减小爆破对围岩的震动。(7)分部开挖时，其下部开挖宜左右两侧交替作业。分部开挖时，其下部开挖宜左右两侧交替作业。(8)断层地带的支护应宁强勿弱，并应经常检查加固；断层地带的支护应宁强勿弱，并应经常检查加固；(9)开挖后要立即喷射一层混凝土，并架设钢架支撑；开挖后要立即喷射一层混凝土，并架设钢架支撑；(10)衬砌应紧跟开挖面，衬砌断面应尽早封闭。衬砌应紧跟开挖面，衬砌断面应尽早封闭。开挖施工注意事项开挖施工注意事项811.4.2 松散地层施工松散地层施工 1）超前锚杆或小钢管）超前